一种终端设备及无线充电组件制造技术

本申请的实施例提供一种终端设备及无线充电组件，涉及电子技术领域，在使用两种不同频率的线圈时，能够保证两者的充电效率。终端设备，包括显示屏和壳体；以及设置于显示屏和壳体之间的中框，中框朝向所述壳体的一侧设置有充电装置，充电装置包括无线充电组件；无线充电组件，包括：第一线圈、第二线圈；其中第二线圈与第一线圈之间设置有第一磁材；第二线圈在远离所述第一线圈一侧设置有第二磁材。在远离所述第一线圈一侧设置有第二磁材。在远离所述第一线圈一侧设置有第二磁材。

【技术实现步骤摘要】
一种终端设备及无线充电组件


[0001]本申请涉及电子
，尤其涉及一种终端设备及无线充电组件。

技术介绍

[0002]目前，智能手机、智能手表、手环等很多消费终端设备都具备近场通讯(near field communication，NFC)功能，用于移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。未来，会有更多的消费终端设备配备NFC通讯功能。Qi(无线充电联盟(wireless power consortium，WPC)标识)无线充电已经成为很多手机的标配，其中Qi无线充电功能主要包括：将手机作为接收端给手机进行Qi无线充电、以及将手机作为发射端进行Qi无线反充给其他手机或设备无线充电。
[0003]通常，手机中实现Qi无线充电的Qi线圈与实现NFC通信的NFC线圈为分离设置的组件，两者做成两个独立组件安装在手机的壳体。Qi线圈用于Qi无线充电功率传输，NFC线圈用于NFC近场通讯(例如读卡或支付等)。然而，因为Qi无线充电的工作频率较低(工作于110～148.5kHz频率)，对无线充电耦合系数的要求较高，因此给接收端尺寸较小的穿戴类设备充电，会造成充电效率低，充电功率小，充电偏移特性差等缺点，用户体验非常不好。如果能利用手机中已有的NFC通讯模块(包括NFC芯片、外围电路、NFC线圈，工作于13.56MHz较高频率)实现手机对手表、手环、无线耳机等穿戴类产品的NFC反向无线充电，与Qi无线充电并存，将具有非常大的实际商业价值。但是，现有产品均不涉及NFC无线充电功能。如果直接将NFC线圈用于NFC无线充电，受限于NFC线圈的尺寸较小，并且Qi线圈与NFC线圈作为两个独立的组件设置于壳体的不同位置，并不能兼顾使用Qi线圈或使用NFC线圈进行无线充电时均能对准被充电设备，因此存在难于对准被充电设备造成充电效率较低的问题。此外，由于Qi线圈以及NFC线圈是独立的组件，会占用较大的手机背板面积，如果提高NFC线圈的尺寸，则会有增大NFC线圈的磁材，以调高磁场耦合以及对金属的磁场屏蔽的需求，并且NFC线圈的磁材可能会覆盖摄像头区域或者屏蔽手机通讯天线。
[0004]在另一种方案中，将NFC线圈以及Qi线圈集成在同一个组件中，该组件的层叠关系依次包括位于顶层的NFC线圈、位于中间层的Qi线圈以及位于底层的Qi线圈的磁材。通常，Qi线圈用于大功率Qi无线充电，NFC线圈只用于NFC通讯，没有NFC无线充电功能。NFC通讯时，因为工作时间短(只有几十毫秒)，效率偏低或瞬态损耗稍大对手机温度和电池电量消耗几乎没有影响，而且为了通讯兼容不同NFC标准，不要求NFC线圈有很高的Q值，因此可以实现Qi无线充电和NFC通讯的集成。但是，低Q值不满足NFC无线充电对高效率高传输功率的要求。如果使用NFC线圈实现NFC无线充电功能，由于NFC线圈、Qi线圈以及Qi线圈的磁材的层叠关系，当三者的中心位置重叠或近似重叠时，可以很好的利用手机的中心位置，实现对准被充电设备。此外，也能解决占用手机背板面积的问题。但是，由于NFC线圈以及Qi线圈工作时共用Qi线圈的磁材(通常为低频磁材)。在Qi无线充电的工作频率下，低频磁材损耗系数u”相对较低(通常u”<30)，适合于高效率的低频无线充电。但该低频磁材在13.56MHz的高频磁场下，损耗系数u”将在250左右，会导致NFC线圈的Q值非常低，从而产生很大的磁场损
耗，不利于高效率的NFC无线充电。另外，由于Qi线圈和NFC线圈的截面位于同一平面且共用同一低频磁材，因此这两个线圈之间耦合系数k很大。在NFC线圈进行无线充电时，NFC线圈还会与Qi线圈产生耦合，Qi线圈和Qi电路形成高频磁场中的短路环，因此会产生NFC线圈与Qi线圈之间的有功功率和无功功率的交换，形成很大的功率损耗，造成NFC充电效率低下。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种终端设备及无线充电组件，终端设备在使用两种不同频率的线圈时，能够保证两者的充电效率。
[0006]为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种终端设备，包括显示屏和壳体；以及设置于显示屏和壳体之间的中框，中框朝向壳体的一侧设置有充电装置，充电装置包括无线充电组件；无线充电组件，包括：第一线圈、第二线圈；其中第二线圈与第一线圈之间设置有第一磁材；第二线圈在远离第一线圈一侧设置有第二磁材；其中，第一线圈用于将第一充电电流转换为第一频率的磁场；第二线圈用于将第二充电电流转换为第二频率的磁场；第一磁材用于屏蔽第一频率的磁场，并增强第一频率的磁场在第一线圈范围内的磁通量；第二磁材用于屏蔽第二频率的磁场，并增强第二频率的磁场在第二线圈范围内的磁通量；其中第一频率大于所述第二频率，第一磁材对第一频率的磁场的损耗系数小于第一阈值，第二磁材对第二频率的磁场的损耗系数小于第二阈值。在上述方案中，在使用第一线圈通过第一频率对终端设备无线充电时，高频磁场使得终端设备的接收电路以第一频率处于较好的功率接收状态，高频磁场的磁力线通过时损耗系数较小的第一磁材损耗较低，由于第一磁材的收拢作用可以将磁力线聚集在第一线圈的范围内增加第一频率的磁场在第一线圈范围内的磁通量；通过第一磁材的隔离，可以降低第一线圈和第二线圈的之间的耦合影响，使得第一线圈与第二线圈之间的功率交换大大降低，提高了使用第一线圈对终端设备进行无线充电的效率；在使用第二线圈通过第二频率对终端设备无线充电时，低频磁场使得终端设备的接收电路以第二频率处于较好的功率接收状态，低频磁场的磁力线通过时损耗系数较小的第二磁材损耗较低，由于第二磁材的收拢作用可以将磁力线聚集在第二线圈的范围内增加第二频率的磁场在第二线圈范围内的磁通量，此外，第一磁材为对高频磁场损失系数较低的磁材，磁导率较低，对第二频率的低频磁场的屏蔽效果有限，因此对使用第二线圈对终端设备进行无线充电的效率影响有限。
[0008]在一种可能的实现方式中，为了兼顾使用Qi线圈或使用NFC线圈进行无线充电时均能对准被充电设备，垂直于第一线圈、第二线圈、第一磁材以及第二磁材的中心轴线两两之间的距离小于误差距离。即垂直于第一线圈、第二线圈、第一磁材以及第二磁材的中心轴线两两之间对齐或者近似对齐。理解为通过第一线圈、第二线圈、第一磁材以及第二磁材的中心轴线近似重合，例如中心轴线对齐时，四条中心轴线重合(即四条中心轴线两两之间的距离为零)，或者四条中心轴线两两之间的距离小于误差距离。
[0009]在一种可能的实现方式中，为了保证第一磁材对第一线圈的屏蔽效果，第一线圈在第一磁材所在平面的投影位于第一磁材的范围内。为保证第二磁材对第二线圈的屏蔽效果，第二线圈在第二磁材所在平面的投影位于第二磁材的范围内。此外，在通过第二线圈对终端设备进行无线充电时，为降低第一磁材对使用第二线圈对终端设备进行无线充电的效
率影响，第一磁材在第二磁材所在平面的投影位于第二磁材的范围内，并且可以尽量减小第一磁材的面积。
[0010]在一种可能的实现方式中，本申请的实施例并不限定第一线圈、第二线圈、第一磁材以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种终端设备，包括显示屏和壳体；以及设置于所述显示屏和壳体之间的中框，所述中框朝向所述壳体的一侧设置有充电装置，所述充电装置包括无线充电组件；其特征在于，所述无线充电组件，包括：第一线圈、第二线圈；其中所述第二线圈与第一线圈之间设置有第一磁材；所述第二线圈在远离所述第一线圈一侧设置有第二磁材；其中，所述第一线圈用于将第一充电电流转换为第一频率的磁场；所述第二线圈用于将第二充电电流转换为第二频率的磁场；所述第一磁材用于屏蔽所述第一频率的磁场，并增强所述第一频率的磁场在所述第一线圈范围内的磁通量；所述第二磁材用于屏蔽所述第二频率的磁场，并增强所述第二频率的磁场在所述第二线圈范围内的磁通量；其中所述第一频率大于所述第二频率，所述第一磁材对所述第一频率的磁场的损耗系数小于第一阈值，所述第二磁材对所述第二频率的磁场的损耗系数小于第二阈值。2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，垂直于所述第一线圈、所述第二线圈、所述第一磁材以及所述第二磁材的中心轴线两两之间的距离小于误差距离。3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一线圈在所述第二磁材所在平面的投影与所述第二线圈在所述第二磁材所在平面的投影有交叠。4.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述第一线圈包括至少一组同心设置的子线圈，其中一个所述子线圈在所述第二磁材所在平面的投影位于所述第二线圈在所述第二磁材所在平面的投影的内部窗口内，或者所述第二线圈在所述第二磁材所在平面的投影在其中一个所述子线圈在所述第二磁材所在平面的投影的内部窗口内。5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈为圆环形，所述第二线圈的内径大于其中一个所述子线圈的外径，或者其中一个所述子线圈的内径大于所述第二线圈的外径。6.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述第二线圈在所述第二磁材所在平面的投影位于两个所述子线圈在所述第二磁材所在平面的投影之间。7.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述第一磁材上包括镂空部分，所述镂空部分在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒为亮，游洪程，肖辅荣，刘其堂，范永滔，刘彦丁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：